CN101916909B - 一种双极化全向吸顶天线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双极化全向吸顶天线，涉及一种移动通信室内分布天线。本发明包括垂直极化天线和水平极化天线；上锥振子、介质基板和下锥振上下依次排列，上锥振子和下锥振子分别与同轴电缆的芯线和外导体连接，构成垂直极化的全向天线；对称振子及寄生单元位于介质基板的背面，馈电巴伦线位于介质基板的正面，同轴电缆的外导体与对称振子相连，同轴电缆的芯线与馈电巴伦相连，4-6个对称振子在介质基板上组成圆环阵列，构成水平极化的全向天线。本发明能代替现网中的吸顶天线；结构简单紧凑、易于加工和安装，有利于批量生产；适用于GSM、DCS、TD-SCDMA、TD-LTE、WCDMA、CDMA2000等多制式系统的室内覆盖。
Description
技术领域
本发明涉及一种移动通信室内分布天线，尤其涉及一种双极化全向吸顶天线。
背景技术
通常，在建筑物的低层，如地下停车场，信号弱，手机无法正常使用，形成了移动通信的盲区和阴影区；在建筑物中高层，由于基站天线或网络规划原因，产生多个强度相近的导频信号，这些导频相互干扰而产生导频污染，此外，由于高速大容量数据传输的需要，会使网络产生硬阻塞或软阻塞等。
国内2G网络及国外的3G网络运营经验表明，室内覆盖系统可以解决上述问题。
尺寸小、外形美观、不影响室内观瞻的吸顶小天线成为室内覆盖系统的首选天线，目前吸顶天线种类很多，并且性能指标，如带宽、覆盖效果等都比较理想，但目前所有的吸顶天线均为单极化天线，不能应用于TD-SCDMA、TD-LTE等系统中。
为了满足TD-SCDMA、TD-LTE等系统的室内覆盖需求，同时能代替现网中的吸顶天线，需采用一种新型的室分天线。
发明内容
本发明的目的就在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种双极化全向吸顶天线；具体地说，是提供一种能工作在TD、LTE频段的双极化天线，同时能代替现网中的吸顶天线。
本发明采用的技术方案是在现有高性能指标垂直极化吸顶天线的基础上，引入一工作于TD、LTE频段的水平极化天线。
具体地说，包括上锥振子、下锥振子、介质基板、对称振子、寄生单元、馈电巴伦和圆环阵列；
上锥振子、介质基板和下锥振子上下依次排列，上锥振子和下锥振子分别与同轴电缆的芯线和外导体连接，构成垂直极化的全向天线；
对称振子及寄生单元位于介质基板的背面，馈电巴伦线位于介质基板的正面，同轴电缆的外导体与对称振子相连，同轴电缆的芯线与馈电巴伦相连，4-6个对称振子在介质基板上组成圆环阵列，构成水平极化的全向天线。
本发明具有下列优点和积极效果：
①能代替现网中的吸顶天线；
②结构简单紧凑、易于加工和安装，有利于批量生产；
③在TD-SCDMA和TD-LTE频段为双极化天线，极化隔离度＜-28dB，交叉极化比＜-15dB，不圆度＜1.5dB；
④适用于GSM、DCS、TD-SCDMA、TD-LTE、WCDMA、CDMA2000等多制式系统的室内覆盖。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是上锥振子的结构示意图；
图3是下锥振子的结构示意图；
图4是介质基板的结构示意图；
图5是对称振子的结构示意图；
图6是水平极化天线的结构示意图。
其中：
10-上锥振子，11-上锥振子过孔；
20-下锥振子，21-下锥振子过孔，22-法兰环；
30-介质基板，31-介质基板过孔；
40-对称振子，41-对称振子过孔；
50-寄生单元；
60-馈电巴伦；
70-圆环阵列；
80-塑料螺母。
英译汉：
1、TD-SCDMA：(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access)时分同步码分多址，是一种第三代无线通信的技术标准。
2、LTE(Long Term Evolution)：长期演进项目，而是3G与4G技术之间的一个过渡。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明：
一、总体
如图1，本发明包括上锥振子10、下锥振子20、介质基板30、对称振子40、寄生单元50、馈电巴伦60和圆环阵列70；
上锥振子10、介质基板30和下锥振子20上下依次排列，上锥振子10和下锥振子20分别与同轴电缆的芯线和外导体连接，构成垂直极化的全向天线；
对称振子40及寄生单元50位于介质基板30的背面，馈电巴伦线60位于介质基板30的正面，同轴电缆的外导体与对称振子40相连，同轴电缆的芯线与馈电巴伦60相连，4-6个对称振子40在介质基板30上组成圆环阵列70，构成水平极化的全向天线。
二、功能块
1、上锥振子10
如图1、2，上锥振子10是一种由铝合金冲压成型的中空结构，上部呈圆筒状，下部呈倒圆锥状，底面设置有上锥振子过孔11。
其功能是与下锥振子20组成双锥型对称振子，实现垂直极化波的辐射。
2、下锥振子20
如图1、3，下锥振子20是一种由铝合金冲压成型的中空结构，呈圆锥状，顶面设置有下锥振子过孔21，底部圆周边缘向外延伸一圈法兰环22。
其功能是与上锥振子10组成双锥型对称振子，实现垂直极化波的辐射。
3、介质基板30
如图1、4，介质基板30是一种介质圆板，其中心设置有基板过孔31。
其功能是将对对称振子40印刷其上，对对称振子40起支撑作用。
4、对称振子40
如图1、5，对称振子40呈轴对称V字形状，其中轴线下部设置有对称振子过孔41。
它是水平极化天线的辐射单元。
5、寄生单元50
如图1、5，寄生单元5呈轴对称一字形状。
其功能是展宽天线的带宽。
6、馈电巴伦60
如图1、5，馈电巴伦60呈L形状。
其功能是实现了同轴不平衡馈电到对称平衡馈电的转换。
7、圆环阵列70
如图1、6，4-6个对称振子40在水平介质基板30上组成圆环阵列70。
其功能是实现了水平面360度范围内能量的均匀分布。
7、塑料螺母80；
如图1，塑料螺母80是一种和金属螺栓配套的常用件。
其功能是起紧固作用。
三、装配
1、垂直极化天线装配
将同轴电缆的一端穿过一中空的金属螺栓，并将同轴电缆的外导体焊接在金属螺栓的法兰上，然后穿过下锥振子20和介质基板30中心的过孔21和31，再用与之配合的塑料螺母80将介质基板30固定在下锥振子20的顶部，最后将上锥振子10与同轴电缆的芯线相连接。
2、水平极化天线装配
将各个印刷对称振子40与同轴电缆连接，具体的连接方式是，同轴电缆的外导体与对称振子40相连，芯线穿过对称振子40的过孔41与馈电巴伦60相连，各对称振子40的输入信号为等幅同相。
Claims (5)
1.一种双极化全向吸顶天线，其特征在于：
包括上锥振子(10)、下锥振子(20)、介质基板(30)、对称振子(40)、寄生单元(50)、馈电巴伦(60)和圆环阵列(70)；
上锥振子(10)、介质基板(30)和下锥振子(20)上下依次排列，上锥振子(10)和下锥振子(20)分别与同轴电缆的芯线和外导体连接，构成垂直极化的全向天线；
对称振子(40)及寄生单元(50)位于介质基板(30)的背面，馈电巴伦(60)位于介质基板(30)的正面，同轴电缆的外导体与对称振子(40)相连，同轴电缆的芯线与馈电巴伦(60)相连，4-6个对称振子(40)在介质基板(30)上组成圆环阵列(70)，构成水平极化的全向天线；
所述的上锥振子(10)是一种由铝合金冲压成型的中空结构，上部呈圆筒状，下部呈倒圆锥状，底面设置有上锥振子过孔(11)；
所述的下锥振子(20)是一种由铝合金冲压成型的中空结构，呈圆锥状，顶面设置有下锥振子过孔(21)，底部圆周边缘向外延伸一圈法兰环(22)。
2.按权利要求1所述的一种双极化全向吸顶天线，其特征在于：
介质基板(30)是一种介质圆板，其中心设置有基板过孔(31)。
3.按权利要求1所述的一种双极化全向吸顶天线，其特征在于：
对称振子(40)呈轴对称V字形状，其中轴线下部设置有对称振子过孔(41)。
4.按权利要求1所述的一种双极化全向吸顶天线，其特征在于：
寄生单元(50)呈轴对称一字形状。
5.按权利要求1所述的一种双极化全向吸顶天线，其特征在于：
馈电巴伦(60)呈L形状。
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